CN104746501A - 一种桥头路基滑移型沉降的治理方法及其结构 - Google Patents

Abstract

一种桥头路基滑移型沉降的治理方法，包括a、布置加固桩：在桥头锥形护坡靠近坡底布设至少一排加固桩，加固桩的底部至少需嵌入到地基的持力层下0.5m，且顶部不露出护坡；b、对公路路面沉降处进行注浆：待加固桩稳定后，在路面剪切滑移带布置竖直向下的钻孔，钻孔深度需穿过路面剪切滑移带，钻孔完成后，注浆；注浆分为两个过程，加固注浆和抬升注浆，本发明一方面可以防止公路边坡的以及桥头圆弧形锥坡的剪切滑动，另一方面又可以加固路基，抬升路面，同时施工周期短，对公路行车影响很小，适用于解决由于桥头路堤侧向滑移引起路面沉降的桥头跳车问题。

Description

一种桥头路基滑移型沉降的治理方法及其结构

技术领域

本发明涉及一种桥头路基滑移型沉降的治理方法及其结构。

背景技术

我国高速公路发展迅速，但起步较晚，技术水平和维护经验有限，大多数路基路面存在病害现象。在南方山区，由于地形地质条件的限制，高速公路很多路段需要架桥，通车后，桥头跳车这一现象成为公路的一大病害，其表现为路桥衔接处出现错台或者搭板与路面衔接处出现错台，行车通过时有明显的颠簸感，严重时易造成交通事故。其主要原因是由于路基的沉降，导致路基与桥台之间出现错台,而桥头路基的沉降又主要是由于路基的整体侧向滑移引起的。对于桩柱式桥台，台前锥形护坡基本处于无侧限受压状态，护坡在受到自重和车辆的冲击荷载作用下，土体会向桥内侧整体下滑，使得桥头部位的路基、路面产生较大的竖向位移，从而引起桥头跳车。

桥头跳车的治理方法，主要包括预防和治理两个方面。预防是在公路修筑时处理地基、铺设搭板等方法，如“一种治理桥头跳车的过渡路基”(中国国家发明专利，申请号：201010560364.7,公开号：102041759A)，“高速公路桥头跳车的变刚度处理系统”(中国国家发明专利，申请号：200910053790.9,公开号：101591880)，“一种基于混凝土复合式结构路面的桥头跳车防治结构(中国国家发明专利，申请号：201320743173.3,公开号：203613427U)”等，在公路通车的一段时间内能够很好的预防桥头跳车，但是桥头跳车往往在通车一段之间之后出现。对已通车的公路，通常采用路面注浆的方式进行治理，如“桥头跳车病害防治高聚物注浆技术及其施工方法”(中国国家发明专利，申请号：200910066336.7,公开号：102051861A)中采用高聚物注浆的方法治理，“一种处理桥头跳车现象的新工艺”(中国国家发明专利，申请号：201010287903.4,公开号：101967794A)中采用分层注浆的方法，处理公路桥头跳车的现象，是一种典型的公路路基处理方法，对于治理一般的路面沉降效果很好。但是注浆过程中，一般采用压力注浆，会对桥头锥坡或者公路边坡侧向挤压，产生一个侧向的推力，导致路面出现二次沉降。因此，对于目前高速公路中的桥头跳车的治理，鲜有方法考虑到桥头护坡的滑移问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种施工工艺简单，能够有效的防止路堤的侧向滑移，最大限度的减少了由于注浆膨胀对剪切滑移体的挤压作用造成路面的二次沉降，同时提高了注浆的效果，最终能够达到治理桥头跳车的目的桥头路基滑移型沉降的治理方法及其结构。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

一种桥头路基滑移型沉降的治理方法，具体包括如下步骤：

a、布置加固桩：

首先测量桥头路基的沉降数据以及锥坡的地质条件得出路面滑移曲线，然后在桥头锥形护坡靠近坡底布设至少一排加固桩，加固桩的底部至少需嵌入到地基的持力层下0.5m，且顶部不露出护坡；

b、对公路路面沉降处进行注浆：

待加固桩稳定后，根据路面滑移曲线在路面滑移段路面剪切滑移带布置竖直向下的钻孔，钻孔深度需穿过路面剪切滑移带，钻孔完成后，注浆；

注浆分为两个过程，加固注浆和抬升注浆；

首先进行加固注浆，向钻好的钻孔内注射加固注浆浆液，加固路面滑移段路面剪切滑移带下侧的深部土层，待深部土层硬化后，再进行抬升注浆，将路面滑移段路面剪切滑移带上侧的土层进行抬升。

所述步骤b中，路面滑移段路面滑移曲线的曲线可以通过条分法、不平衡推力法或极限平衡法得出，从而确定出钻孔的深度。

所述步骤b中，加固注浆浆液配比为水泥：水：水玻璃＝1:(1～1.25):(0.03～0.05)，抬升注浆浆液配比为水泥：水：水玻璃＝1:(0.8～1):(0.03～0.05),注浆压力为0.2～0.7MPa。

所述加固桩布设多排，每排加固桩的桩间距设置为2～3m，排距为1.5～2.0m。

所述加固桩为混凝土桩、钢管桩或CFG桩。

由于采用上述方案，在公路边坡或者是桥头锥形护坡上设置加固桩，主要特点在于：1、通过加固桩的加固作用阻止了桥头护坡由于路面车辆的冲击荷载作用而继续下滑，从而减少了公路路面的沉降；通过加固桩在锥坡上形成一类挡土墙的防滑带，防止了由于压力注浆对护坡的侧向推力作用导致的路面的二次沉降；2、采用两步注浆法，首先进行加固注浆，待加固注浆完成后进行抬升注浆，一方面，由于路面加固注浆深度较大(现场实际注浆过程中，深度达到6m)，在这个深度直接进行注浆抬升路面困难较大，另一方面通过加固注浆加固了原有路基的强度更利于对路面的抬升，由于加固注浆过程中加入了水玻璃，这样在加固注浆完成后短时间内浆液就会固化，因此加固注浆完成后可以直接进行抬升注浆，两者在时间上不会发生冲突，空间上不受影响，这样可以从本质上解决了桥头跳车的问题。

综上所述，加固桩能够有效的阻止桥头路堤剪切滑移体的下滑，从而阻止了路面的下沉，解决了路面持续沉降的问题。而且注浆能够加固路基，将由于滑移体的下滑软化的路基加固，同时抬升注浆将下沉的路面抬升到原有路面的水平，一方面可以防止公路边坡的以及桥头圆弧形锥坡的剪切滑动，另一方面又可以加固路基，抬升路面，同时施工周期短，对公路行车影响很小，适用于解决由于桥头路堤侧向滑移引起路面沉降的桥头跳车问题。

附图说明

图1为本发明注浆加固抬升与加固桩支护示意图。

图2为本发明路面注浆与加固桩布置形式示意图。

图3为本发明注浆完成示意图。

附图中，1、路面，2、路基，3、地基，4、桥墩，5、加固桩，6、原护坡，7、桥头锥形护坡，8、注浆管，9、沉降后路面，10、浆液。

具体实施方式

下面结合附图，来说明桥头路基滑移型沉降的治理方法的具体实施方式。

如图1至3所示，实例1某高速公路位于山区，靠近桥墩4的桥头路基段为填土路基2，路基2的高度为7m，在距离桥头5m左右的路面1出现沉降后路面9，沉降的高度近5cm，行车通过时有明显的颠簸感。经勘察，该路段由于施工原因，路基夯实不足，出现沉降，起初采用注浆法进行治理，但发现路面抬升效果不佳，同时发现桥头原护坡6有明显的侧向滑移，达40cm。针对此问题，采用本发明进行治理，具体步骤如下：

1、在距离桥头锥形护坡7底端1m处开始布置加固桩5，加固桩5采用钢管桩，钢管桩间距2.0m，排距为1.8m。由于桥头锥形护坡的侧向滑移接近40cm，滑移较大，布置三排桩，布设参考行业内的标准《滑坡防治工程设计与施工技术规范》。通过采集和测量土体的重度、土体的孔隙率、内摩擦角、内聚力和边坡的倾角等数据，采用条分法计算路面剪切滑移带曲线，得出锥坡变形后的坡度为1:1.5，因此得出地基以上的长度依次为0.67m，1.87m，2.53m，原始地基3下0.5m为地基持力层，因此地基下桩长为1.0m，根据距离桥台的远近，钢管桩长度依次为1.67m，2.87m，3.53m。

2、布设钢管桩，在钢管桩布设处打注浆孔，将钢管桩放入注浆孔中，置于注浆孔中心，周围充填碎石，填至距离孔口30mm处，孔口用水泥浆液进行封口，防止浆液溢出。然后进行注浆，选用42.5R水泥，水灰比0.6:1，注浆压力为0.5MPa注浆量为计算使用量。

3、注浆完毕后，稳固一至两天，使得钢管桩的承载能力增强，钢管增强了桩的强度，注浆使得水泥浆液与钢管形成整体。

4、对公路路面沉降处进行注浆：待钢管桩稳定成型后，在路面剪切滑移带布置竖直向下的钻孔，钻孔深度需穿过路面剪切滑移带，通过路面剪切滑移带曲线计算，钻孔深度依次为2.5m，3.5m，3.5m，4.0m，4.5m，钻孔的直径为90mm，注浆管8采用PVC管，直径为16mm；

注浆分为两个过程，加固注浆和抬升注浆；首先进行加固注浆，加固注浆管布置到孔底，向钻好的钻孔内注射加固注浆浆液10，加固路面剪切滑移带下侧的深部土层，待深部土层硬化后，再进行抬升注浆，抬升注浆管布置到孔深1.5～2.0m，将路面剪切滑移带上侧的土层进行抬升，抬升注浆抬升到路面超过原有路面的0.5cm左右。水泥：水：水玻璃＝1:(1～1.25):(0.03～0.05)，抬升注浆浆液配比为水泥：水：水玻璃＝1:(0.8～1):(0.03～0.05),注浆压力为0.2～0.7MPa。

注浆过程中对路堤边坡进行监控，发现路堤没有继续下滑，证明钢管桩起到了作用。同时注浆过程中，路面得到抬升，很快抬升到路面原来的水平。注浆完成后，路面可以立刻通车，通车之后，每天对路面沉降监测一次，观察路面是否继续发生沉降，同时对锥坡进行监测。经过长期观察监测，锥坡没有再次下滑，桥头跳车问题得到了解决。

以上内容是结合实施方式对本发明所作的详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。

Claims (5)

1.一种桥头路基滑移型沉降的治理方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

a、布置加固桩：

首先测量桥头路基的沉降数据以及锥坡的地质条件得出路面滑移曲线，然后在桥头锥形护坡靠近坡底布设至少一排加固桩，加固桩的底部至少需嵌入到地基的持力层下0.5m，且顶部不露出护坡；

b、对公路路面沉降处进行注浆：

待加固桩稳定后，根据路面滑移曲线在路面剪切滑移带布置竖直向下的钻孔，钻孔深度需穿过路面剪切滑移带，钻孔完成后，注浆；

注浆分为两个过程，加固注浆和抬升注浆；

首先进行加固注浆，向钻好的钻孔内注射加固注浆浆液，加固路面剪切滑移带下侧的深部土层，待深部土层硬化后，再进行抬升注浆，将路面剪切滑移带上侧的土层进行抬升。

2.根据权利要求1所述的桥头路基滑移型沉降的治理方法，其特征在于：所述步骤b中，路面滑移曲线可以通过条分法、不平衡推力法或极限平衡法得出，从而确定出钻孔的深度。

3.根据权利要求2所述的桥头路基滑移型沉降的治理方法，其特征在于：所述步骤b中，加固注浆浆液配比为水泥：水：水玻璃＝1:(1～1.25):(0.03～0.05)，抬升注浆浆液配比为水泥：水：水玻璃＝1:(0.8～1):(0.03～0.05),注浆压力为0.2～0.7MPa。

4.根据权利要求3所述的桥头路基滑移型沉降的治理方法，其特征在于：所述加固桩布设多排，每排加固桩的桩间距设置为2～3m，排距为1.5～2.0m。

5.根据权利要求4所述的桥头路基滑移型沉降的治理方法，其特征在于：所述加固桩为混凝土桩、钢管桩或CFG桩。